Las principales mejoras parches Corazón Ingeniería partir de células madre

Mayo 15, 2016 Admin Salud 0 0
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Los parches discoidal pueden ser fabricados en tamaños que van desde menos de un milímetro a una pulgada y media de diámetro. Hasta ahora, la ingeniería de tejidos para la reparación del corazón se ha visto obstaculizada por las células que mueren al centro de trasplantes, porque los nutrientes y el oxígeno para llegar a los bordes del parche, pero no en el centro. Para empeorar las cosas, los materiales del armazón para colocar las células a menudo demostrado ser perjudiciales.

Parches de tejido del corazón compuestas sólo de las células del músculo del corazón no podría crecer lo suficientemente grande o sobrevivir el tiempo suficiente para tomar fuerza después de que se implantaron en los roedores, los investigadores señalaron en su artículo, publicado el mes pasado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Los investigadores decidieron examinar la posibilidad de construir un nuevo tejido con líneas de suministro de oxígeno y nutrientes que las células vivas requieren.




Los científicos ponen a prueba esta idea son desde el Centro de la Universidad de Washington para la Biología Cardiovascular y el Instituto de la Universidad de Washington para Células Madre y Medicina Regenerativa, bajo la dirección del autor principal, el Dr. Charles "Chuck" Murry, profesor de patología y la bioingeniería. El autor es el Dr. Kelly R. Stevens, un estudiante de doctorado en la Universidad de Washington bioingeniería que subió con las soluciones a los problemas observados en los injertos anteriores. El estudio es parte de un esfuerzo de colaboración de la ingeniería de tejidos llamada BEAT (Ingeniería Biológica de tejido aloinjerto).

Stevens y sus colegas investigadores añadieron otros dos tipos de células en la mezcla de las células del músculo cardíaco. Estas células fueron similares a los que reviste el interior de los vasos sanguíneos y las células que proporcionan soporte muscular del vaso. Todas las células musculares del corazón se derivan de las células madre embrionarias, mientras que las células vasculares se derivan de las células madre embrionarias o una variedad de fuentes más maduros, como el cordón umbilical. La mezcla de células resultante comenzó a formar un tejido que contiene vasos sanguíneos pequeños.

"Estas fueron las redes de vasos sanguíneos rudimentarios como esas etapas tempranas del desarrollo embrionario visto", dijo Murry.

En contraste con el tejido muscular cardiaco de una sola célula, que no pudo sobrevivir trasplante y que se mantuvo parte del sistema circulatorio del corazón de rata, los vasos preformados células de la tela mezclados juntos con el corazón del sistema circulatorio de la rata y el ratón de sangre entregado a la ' injerto trasplantado.

"La vitalidad del injerto trasplantado se ha mejorado mucho", señaló Murry. "Creemos que el aumento de la rentabilidad se debe a la capacidad de la tela para formar vasos sanguíneos."

Igualmente emocionante, los científicos observaron que las manchas de contratos de ingeniería de tejidos activamente. Además, estas contracciones podrían ser estimuladas electrónicamente, lo que resultaría en hasta 120 latidos por minuto. Más allá de este punto, el parche de tejido no se relaja completamente contracciones y se debilitó. Sin embargo, la media de descanso pulsos cardíacos para adultos sobre 70 latidos por minuto. Esto sugiere que la ingeniería de tejidos puede, dentro de los límites, teóricamente mantener el ritmo de músculo del corazón adulto típico, de acuerdo con los autores del estudio.

Otra cualidad física que ha hecho de los parches de tela mixta de células mayores que las células patch-musculares del corazón era su rigidez mecánica, que más cerca del músculo del corazón humano. Esto es probablemente debido a la presencia de células de soporte, que creó los tejidos conectivos. Rigidez pasiva permite que el corazón se llene de sangre adecuadamente antes se contrae.

Cuando los investigadores implantaron estos parches unicelulares mixta, tejidos pre-vascularizado en roedores, los parches se convirtieron en injertos de células que eran diez veces más grande que demasiado pequeños resultados de tejido compuesto de sólo las células del músculo cardíaco. Los roedores fueron criados sin un sistema inmune que rechaza los trasplantes de tejidos.

Murry señaló que estos resultados tienen un significado más allá de su contribución a la búsqueda constante de maneras de tratar el daño de ataque cardíaco mediante la regeneración de tejido cardíaco con células madre.

Los resultados del estudio, se ha señalado, sugieren que los investigadores consideran incluidos los vasos sanguíneos y elementos vasculares generar apoyo en el diseño de tejidos humanos para algunos otros tipos de terapias regenerativas no relacionadas con enfermedades del corazón.

Uno de los principales obstáculos aún por superar es la probabilidad de que el sistema inmunológico de las personas rechazan la madre El trasplante de menos que no toman medicamentos por el resto de sus vidas para suprimir esta reacción. Murry espera algún día que los científicos serían capaces de crear nuevo tejido de las células de una persona.

"Actualmente, los investigadores pueden transformar células de piel humana de nuevo a las células madre, y luego volver a avanzar en otros tipos de células, como las células musculares y de los vasos sanguíneos cardíacos", dijo Murry. "Esperamos que esto nos permitirá construir los tejidos que el cuerpo reconoce como" uno mismo "."

Mientras que la aplicación clínica de la ingeniería de tejidos a partir de células madre en el tratamiento de los corazones dañados por ataques al corazón o defectos de nacimiento se encuentra todavía en el futuro, los investigadores creen que se ha avanzado. Este estudio mostró que los investigadores podrían crear el primer parche tejido del corazón enteramente humano a partir de células humanas derivadas de células del músculo del corazón embrionarias, células que recubren los vasos sanguíneos y las células que producen fibras, y participar con éxito el tejido en una animal.

Los estudios futuros tendrán que tratar de mover la regeneración de las células del corazón más hacia utilidad clínica, de acuerdo con Murry y su equipo de investigación. Ellos esperan que esta investigación debe incluir pruebas de otras fuentes de células humanas y técnicas de desarrollo para crear los mayores parches para el tratamiento de los animales más grandes mediante el trasplante de cirugía o catéter entregado a través de inyecciones.

Por último, concluyeron los investigadores tendrían que comprobar si el parche de tejido realmente a mejorar la función física después de la implantación en los corazones dañados.

Además de Stevens y Murry, los otros investigadores en este estudio, titulado función fisiológica y el tejido muscular cardiaco humano trasplante Andamios-Libre y vascularizado, eran Kareen L. Kreutziger, investigador principal en la patología; Sarah K. Dupras, investigador en la patología; Steven F. Korte, investigador principal en bioingeniería: Michael Regnier, profesor asociado de bioingeniería; Verónica Muskheli, investigador en la patología; Marilyn B. Nourse, científico postdoctoral, Geron Corp .; Kira Bendixen, tecnólogo de la investigación; y Hans Reinecke, profesor asistente de investigación de la patología.

La investigación fue apoyado por becas de los Institutos Nacionales de Salud, la formación de Grant Bioingeniería de la enfermedad cardiovascular y la enfermedad cardiovascular Formación Grant.

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